Über ein elastoplastisches Stoffgesetz für zyklisch beanspruchten Sand

dc.contributor.authorCarow, Christian
dc.contributor.authorRackwitz, Frank
dc.contributor.authorSavidis, Stavros
dc.date.accessioned2019-11-19T11:14:35Z
dc.date.available2019-11-19T11:14:35Z
dc.date.issued2017-07-21
dc.description.abstractDie numerische Simulation aktueller Problemstellungen in der Geotechnik erfordert Stoffgesetze, die das Spannungs‐Dehnungsverhalten von Sand realitätsnah beschreiben. In Bezug auf monotone Lasten sind mit bestehenden Modellierungsansätzen bereits sehr gute Ergebnisse zu erzielen. Das Materialverhalten bei zyklischer Beanspruchung ist jedoch außerordentlich komplex. Selbst die derzeit leistungsfähigsten Stoffgesetze können nur einzelne Aspekte abbilden. Daher ist weitere Forschungsarbeit dringend erforderlich. Vor diesem Hintergrund stellt der Beitrag ein Stoffgesetz für Sand vor, das auf der Grenzflächenplastizität sowie dem Konzept kritischer Zustände basiert. Es kann das Verhalten des Bodens für komplexe zyklische Belastungspfade über eine breite Spanne von Dichte‐ und Spannungszuständen mit einem einzigen Parametersatz abbilden. Die Funktionsweise des Stoffgesetzes wird im Beitrag konzeptionell dargestellt. Die Ergebnisse der numerischen Simulation zyklischer undränierter Triaxialversuche werden den Ergebnissen entsprechender Laborversuche gegenübergestellt. Der Vergleich liefert eine gute Übereinstimmung. Die Eignung des Stoffgesetzes für den Einsatz in komplexen numerischen Simulationen wird anhand eines Berechnungsbeispiels gezeigt. Hierfür wurde ein Staudamm gewählt, der durch einen Erdbebenzeitverlauf an der Basis angeregt wird. Abschließend werden im Beitrag Ansätze zur Weiterentwicklung des Stoffgesetzes aufgezeigt.de
dc.description.abstractThanks to contemporary information processing technology it is possible to numerically solve complicated geotechnical boundary value problems that involve cyclic loading. In order to obtain reliable and realistic simulation results one has to utilize an efficient and powerful constitutive model for the soil. Vast amounts of such models have been developed during the past five decades. Nevertheless, a sufficiently comprehensive model is still missing, especially with regard to sands. This article aims at presenting a model for sands which currently seems to be one of the most promising. The model is based on the principles of bounding surface plasticity and critical state soil mechanics. With a single set of material constants, the model is able to reproduce the stress strain behavior of sands over a broad range of stresses and densities for monotonic as well as for cyclic loading paths. The article depicts the modeling approach in detail. The capabilities of the model are illustrated by simulating cyclic laboratory tests and the response of a reservoir dam to earthquake loading. After that the models shortcomings are analyzed and further developments are being discussed.en
dc.identifier.eissn1437-0999
dc.identifier.issn0932-8351
dc.identifier.urihttps://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/10336
dc.identifier.urihttp://dx.doi.org/10.14279/depositonce-9298
dc.language.isodeen
dc.relation.ispartof10.14279/depositonce-17930
dc.rights.urihttp://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/en
dc.subject.ddc690 Hausbau, Bauhandwerkde
dc.subject.otherStoffgesetzede
dc.subject.otherSandde
dc.subject.otherGrenzflächenplastizitätde
dc.subject.otherzyklische Belastungde
dc.subject.otherconstitutive modelsen
dc.subject.othersandsen
dc.subject.otherbounding surface plasticityen
dc.subject.othercyclic loadingen
dc.titleÜber ein elastoplastisches Stoffgesetz für zyklisch beanspruchten Sandde
dc.title.translatedModeling the behavior of cyclically loaded sands by means of a bounding surface plasticity modelen
dc.typeArticleen
dc.type.versionacceptedVersionen
dcterms.bibliographicCitation.doi10.1002/bate.201700042en
dcterms.bibliographicCitation.issue9en
dcterms.bibliographicCitation.journaltitleBautechnik : Zeitschrift für den gesamten Ingenieurbauen
dcterms.bibliographicCitation.originalpublishernameErnst & Sohnen
dcterms.bibliographicCitation.originalpublisherplaceWeinheimen
dcterms.bibliographicCitation.pageend612en
dcterms.bibliographicCitation.pagestart604en
dcterms.bibliographicCitation.volume94en
tub.accessrights.dnbfreeen
tub.affiliationFak. 6 Planen Bauen Umwelt::Inst. Bauingenieurwesen::FG Grundbau und Bodenmechanikde
tub.affiliation.facultyFak. 6 Planen Bauen Umweltde
tub.affiliation.groupFG Grundbau und Bodenmechanikde
tub.affiliation.instituteInst. Bauingenieurwesende
tub.publisher.universityorinstitutionTechnische Universität Berlinen

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